Je li bromelain enzim?

Da, bromelain je enzim. Točnije,čisti bulk bromelainje mješavina proteolitičkih enzima (enzima koji razgrađuju proteine) koji se prirodno nalaze u ananasu (Ananas comosus). Ovaj kompleks enzima naširoko je proučavan zbog svoje biološke aktivnosti i primjene u medicini, hrani i dodacima prehrani. Pa zašto je bromelain enzim?

Što je Bromelain?

Čisti bulk bromelainse odnosi na skupinu proteolitičkih enzima koji se uglavnom dobivaju iz stabljike i ploda biljke ananasa. Prvi put je izoliran u kasnom 19. stoljeću i od tada je prepoznat kao prirodni kompleks enzima s različitim biološkim svojstvima. Dvije su glavne vrste bromelaina.

• Bromelain stabljike (EC 3.4.22.32)

Bromelain stabljike ekstrahira se iz stabljika ananasa i obično se koristi u komercijalnim enzimskim proizvodima.

• Voćni bromelin (EC 3.4.22.33)

Voće Bromelain se nalazi u voću, iako manje, a također je biološki aktivan.

Obje vrste dijele slične enzimske aktivnosti, ali se malo razlikuju u sastavu i molekularnoj težini. Bromelain sadrži višestruke tiol endopeptidaze, fosfataze, glukozidaze, peroksidaze, celulaze i nekoliko inhibitora proteaza.

Izraz enzim odnosi se na biološki katalizator-obično protein-koji ubrzava kemijske reakcije u živim organizmima bez da se troši.Čisti bulk bromelainodgovara ovoj definiciji upravo zato što katalizira razgradnju (hidrolizu) peptidnih veza u proteinima, olakšavajući probavu i druge biokemijske reakcije.

Zašto je bromelain klasificiran kao enzim?

 

Bromelain je široko poznat kao enzim jer pokazuje sve bitne karakteristike koje definiraju enzimsku aktivnost-katalizu, sastav temeljen na-proteinu, specifičnost supstrata i stabilnost tijekom višestrukih reakcijskih ciklusa. Izveden iz biljke ananasa (Ananas comosus), bromelain pripada klasi proteolitičkih enzima koji su specijalizirani za razgradnju proteina u manje peptide i aminokiseline. Pa razgovarajmo o razlogučisti bulk bromelainklasificira se kao enzim.

Enzimska priroda

Najosnovniji razlog zbog kojeg se bromelain smatra enzimom leži u njegovoj sposobnosti da katalizira specifične biokemijske reakcije-naime, cijepanje peptidnih veza u proteinima. Bromelain ubrzava hidrolizu tih veza, pretvarajući složene proteinske molekule u manje peptide i slobodne aminokiseline. Ova vrsta reakcije karakteristična je za proteolitičke enzime (također zvane proteinaze), koji imaju vitalne uloge u probavi, obnavljanju stanica i regulaciji upale.

Svaki enzim funkcionira tako što smanjuje aktivacijsku energiju reakcije, što je minimalna energija potrebna da se dogodi kemijska transformacija. Bez enzima poput bromelaina, razgradnja proteina u živim sustavima bila bi prespora za održavanje normalnih fizioloških funkcija. Smanjenjem ove energetske barijere bromelain omogućuje brzu i učinkovitu hidrolizu proteinskih molekula pod blagim uvjetima kao što su tjelesna temperatura i neutralni pH.

Kemijski, bromelain djeluje kao cistein proteaza, što znači da je aminokiselinski ostatak cisteina u njegovom aktivnom mjestu odgovoran za katalizu. Kada bromelain naiđe na proteinski supstrat, atom sumpora cisteina formira privremenu kovalentnu vezu s ugljikom peptidne veze. To slabi peptidnu vezu i omogućuje molekuli vode da je razdvoji, oslobađajući manje polipeptide ili pojedinačne aminokiseline. Nakon reakcije, struktura enzima je obnovljena, spremna za katalizaciju drugog ciklusa.

Ova katalitička učinkovitost i preciznost odražavaju definirajuća svojstva enzima-bioloških katalizatora koji omogućuju specifične biokemijske transformacije s izuzetnom brzinom i selektivnošću.

Struktura-temeljena na proteinima

Druga definicijska značajka koja dokazuje identitet bromelaina kao enzima je njegova molekularna struktura-koja se temelji na proteinima. Kao i svi enzimi, bromelain se sastoji od dugih lanaca aminokiselina presavijenih u jedinstven tro-dimenzionalni oblik. Uzorak savijanja nije slučajan-on je ključan za funkcionalnost enzima. Unutar te strukture formira se posebna regija koja se naziva aktivno mjesto, gdje se supstrati vežu i podvrgavaju kemijskoj transformaciji.

Precizna geometrija aktivnog mjesta omogućuječisti bulk bromelainprepoznati specifične proteinske supstrate i učinkovito katalizirati njihovu hidrolizu. Ovaj ključ-i-odnos između enzima i supstrata objašnjava zašto bromelain djeluje samo na određene vrste peptidnih veza.

Kada je bromelain izložen nepovoljnim uvjetima-kao što su visoka toplina, ekstremna kiselost ili alkalna okruženja-njegova osjetljiva proteinska struktura može postati denaturirana. Denaturacija remeti obrazac savijanja, mijenjajući oblik aktivnog mjesta i čineći enzim neaktivnim. Ova osjetljivost na čimbenike okoliša jasan je pokazatelj da je bromelain, kao i drugi enzimi, doista protein čija struktura određuje njegovu katalitičku funkciju.

Nasuprot tome, kemijski katalizatori izrađeni od metala ili anorganskih spojeva ne gube svoju funkciju u tako blagim uvjetima, što dodatno potvrđuje klasifikaciju bromelaina kao biološkog enzima, a ne sintetskog katalizatora.

Specifičnost supstrata

Čisti bulk bromelaintakođer prikazuje ključnu karakteristiku zajedničku svim enzimima: specifičnost supstrata. To znači da djeluje samo na određene molekule ili vrste kemijskih veza. Bromelain pokazuje sklonost prema peptidnim vezama u blizini aminokiselina lizina, alanina i glicina, što ukazuje na selektivni katalitički mehanizam. Takva je specifičnost ključna za biološku kontrolu, osiguravajući da enzimi provode samo željene reakcije bez oštećenja drugih vitalnih staničnih struktura.

Ova selektivna priroda obilježje je enzimske aktivnosti i glavna razlika između enzima i općih kemijskih katalizatora. Dok kemijski katalizatori često reagiraju sa širokim spektrom spojeva, bromelain djeluje samo na specifične proteine ​​ili peptidne sekvence koje odgovaraju strukturi njegovog aktivnog mjesta.

Sposobnost selektivnog ciljanja proteina čini bromelain korisnim ne samo u probavi, već iu medicini i industriji. Na primjer, u prehrambenoj industriji bromelain omekšava meso hidrolizirajući mišićne bjelančevine, dok u medicini podržava popravak tkiva razgradnjom oštećenih bjelančevina. Te su primjene moguće samo zbog enzimskog-specifičnog ponašanja bromelaina.

Reakcijska kataliza bez potrošnje

Definirajuća značajka svih enzima, uključujući bromelain, je da djeluju kao katalizatori bez da se troše ili trajno mijenjaju u reakcijama koje potiču. Ovo svojstvo omogućuje jednoj molekuli enzima da katalizira tisuće reakcijskih ciklusa, čineći enzimske procese učinkovitima i održivima.

U svakoj reakciji, bromelain privremeno stupa u interakciju s proteinskim supstratom, stvara enzim-supstratni kompleks i otpušta reakcijske produkte nakon završetka hidrolize. Nakon toga, enzim se vraća u svoj izvorni oblik, spreman katalizirati sljedeću reakciju. Ova ponovljivost razlikuje enzime od običnih reaktanata koji se troše tijekom kemijskih reakcija.

Na primjer, tijekom probave proteina,čisti bulk bromelainkontinuirano razgrađuje prehrambene proteine ​​u manje peptide dok se sve dostupne molekule supstrata ne pretvore. Tijekom ovog procesa, enzim ostaje netaknut i funkcionalan sve dok uvjeti okoline kao što su temperatura i pH ostaju unutar svog optimalnog raspona.

Ova mogućnost ponovne upotrebe i katalitička postojanost potvrđuju ulogu bromelaina kao pravog enzima. Bez ove sposobnosti, njegove praktične primjene u preradi hrane, farmaceutskim proizvodima i zdravstvu ne bi bile ekonomski izvedive.

Kakvi efektiBromelainEnzimAdjelatnost?

Osim njegovog mehanizma, nekoliko drugih linija dokaza i karakteristika potvrđuje enzimsku aktivnost bromelaina.

Na enzimsku aktivnost bromelaina utječe više međusobno povezanih čimbenika. Njegova osjetljivost na temperaturu i pH odražava njegovu prirodu-zasnovanu na proteinima, dok prisutnost kofaktora i metalnih iona pokazuje kako njegovo katalitičko mjesto cisteina mora biti kemijski zaštićeno da bi održalo aktivnost. Nadalje, aktivnost bromelaina može se točno kvantificirati i modelirati, potvrđujući njegov status pravog enzima.

KakoEkstrakt Bromelain?

Čisti bulk bromelainnalazi se u cijeloj biljci ananasa, ali najviše ga ima u stabljici i plodu. Proces ekstrakcije obično uključuje sljedeće korake:

• Drobljenje i prešanje:

Stabljika ili plod se drobi kako bi se pustio sok koji sadrži bromelain.

• Centrifugiranje:

Sok se centrifugira kako bi se uklonili netopljivi materijali.

• Pročišćavanje:

Enzim se pročišćava pomoću tehnika kao što su taloženje amonijevim sulfatom, ultrafiltracija i kromatografija.

• Sušenje:

Pročišćeni bromelain se liofilizira-u aEnzim bromelainobliku praha.

Ekstrahirani enzim bromelain prašak zadržava svoju enzimsku aktivnost i može se standardizirati na temelju enzimskih jedinica, obično izraženih kao GDU (jedinice za probavu želatine) ili FCCPU (jedinice proteaze kodeksa prehrambenih kemikalija).

Zaključak:

Bromelain je nedvosmisleno enzim, točnije kompleks proteolitičkih (-probavljivih) enzima dobivenih iz ananasa. Zadovoljava sve znanstvene kriterije koji definiraju enzim - temelji se na proteinu-, katalizira specifične biokemijske reakcije (hidroliza proteina), ostaje nepromijenjen nakon katalize i pokazuje visoku specifičnost supstrata. Njegove biološke i industrijske uloge, od pomoći probavi do protu-upalne terapije, proizlaze iz ove enzimske prirode.

Kao prirodni enzim sa širokim -rasponom upotrebe, bromelain se ističe kao vrijedan biokemijski spoj i siguran, učinkovit sastojak dodatka prehrani.

Guanjie Biotech dobavljač je bromelain enzima u prahu koji nudi bromelain u prahu visoke-čistoće, stabilan i aktivan za industrijske, nutraceutske i kozmetičke formulacije. Ako ste zainteresirani za naš proizvod, slobodno nas kontaktirajte nainfo@gybiotech.com.

Reference

[1] Maurer, HR (2001). Bromelain: biokemija, farmakologija i medicinska uporaba. Cellular and Molecular Life Sciences, 58(9), 1234–1245.

[2] Bhattacharyya, BK (2008). Bromelain: pregled. Prirodni proizvod Radiance, 7(4), 359–363.

[3] Hale, LP, Greer, PK, Trinh, CT i James, CL (2005.). Proteinazna aktivnost i stabilnost prirodnih pripravaka bromelaina. Međunarodna imunofarmakologija, 5(4), 783–793.

[4] Chobotova, K., Vernallis, AB, i Majid, FAA (2010.). Bromelainova aktivnost i potencijal kao sredstva protiv-raka: trenutni dokazi i perspektive. Cancer Letters, 290(2), 148–156.

[5] Tochi, BN, Wang, Z., Xu, SY i Zhang, W. (2008.). Terapijska primjena proteaze ananasa (bromelain): pregled. Pakistanski časopis o prehrani, 7(4), 513–520.

[6] Pavan, R., Jain, S. i Shraddha, K. (2012.). Svojstva i terapijska primjena bromelaina: pregled. Biotechnology Research International, 2012, 976203.

[7] Rathnavelu, V., et al. (2016). Potencijalna uloga bromelaina u kliničkim i terapeutskim primjenama. Biomedicinska izvješća, 5(3), 283–288.